Thèse soutenue

Impact cérébral précoce de l'inhalation chez le rat, le tungstène comme contaminant émergent
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Auteur / Autrice : Léo Macé
Direction : Laurence RoyMichelle BlockChrystelle Ibanez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Toxicologie
Date : Soutenance le 14/12/2021
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Radiotoxicologie Expérimentale (Fontenay-aux-Roses, Hauts-de-Seine)
référent : Faculté de pharmacie
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Saadia Kerdine-Römer
Examinateurs / Examinatrices : Armelle Baeza-Squiban, Benjamin Tournier, Sébastien Bau, Christian Grisolia
Rapporteurs / Rapporteuses : Armelle Baeza-Squiban, Benjamin Tournier

Mots clés

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Résumé

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L’exposition à des aérosols particulaires est la principale cause de contamination dans les installations nucléaires, et le cerveau peut en être une cible directe. Ce projet de thèse a étudié les effets biologiques induits par l’inhalation de particules de tungstène, présenté comme un contaminant émergent. Pourtant peu de connaissance sont disponibles concernant ses effets sur le cerveau. Du fait de son usage pour ses propriétés physico-chimiques remarquables, les situations d’exposition sont principalement professionnelles, notamment en lien avec les activités nucléaires (démantèlement, réacteurs de fusion nucléaire). Des travaux préalables de métrologie ont été réalisés pour maitriser la génération de l’aérosol à des concentrations de l’ordre de la Valeur Limite Moyenne d’Exposition Professionnelle, et caractériser sa granulométrie. L’extrême densité de ces particules leur confère des propriétés particulières, notamment une grande différence entre les diamètres aérodynamiques et de mobilité électrique qui dictent leur comportement dans les voies aériennes. Des campagnes d’exposition par inhalation ont été réalisées à deux concentrations différentes (5 et 80 mg.m-3) en mode aigu et répété sur 1 semaine chez le rat adulte. L’étude de processus impliqués en toxicologie cérébrale a été entreprise 24 heures après exposition. Des modifications régionalisées d’un point de vue anatomique et dépendantes de la concentration d’exposition pour les acteurs impliqués dans ces processus cibles ont été observées. Au niveau du bulbe olfactif, les résultats suggèrent un potentiel effet précoce sur la survie et la morphologie des cellules microgliales qui pourrait témoigner d’une réactivité au contaminant. Selon les modes d’exposition, ces cellules présentent une diminution de leur densité associée à une augmentation de marqueur apoptotique. Un phénotype anormal des noyaux de certains neurones matures, potentiellement signe d’une souffrance neuronale, a également été observé au niveau du cortex frontal et serait en potentiellement lié avec l’implication du stress oxydant. Les effets différentiels observés selon les schémas d’exposition pourraient impliquer plusieurs composantes : locale (propre au cerveau) et/ou systémique. En effet, le tungstène, en plus d’être retrouvé dans les poumons et les reins, est présent dans le cerveau des animaux exposés à la forte concentration, et semble modifier les processus inflammatoires au niveau du plasma. Nos données questionnent la relative innocuité du tungstène et soulèvent plusieurs hypothèses concernant de possibles mécanismes adaptatifs ou neurotoxiques qui pourraient finalement altérer l’intégrité neuronale selon les schémas d’exposition.